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汽车音响喇叭阻抗曲线的作用、分析、测试和应用

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发表于 2016-9-22 15:15:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
许多使用或制造扬声器的人对很重视,但对阻抗曲线并不是很在意。

频响曲线固然很重要,从频响曲线上看出扬声器的灵敏度等参数,以及判断扬声器输出升压的起伏走向,确实有重要价值。不过,在测试扬声器的频响曲线时是将扬声器安装在一块标准障板,测试出的曲线是扬声器和标准障板所构成的系统的频响曲线,并不是扬声器的真正特性,特别是扬声器低频响应曲线与实际窜在一定误差。而扬声器装在音响或独立进行测试,也会收其他因素的影响,总之扬声器的频响曲线收环境影响很大,所以各国声电专家认定扬声器装载标准障板上,还必须在合标准的消声室内测试的频响曲线为准。但这又与扬声器实际的使用环境不一致。

这就出现了扬声器研究的两个悖论:

(1)要了解扬声器的真是状况,必须对扬声器的真实状况进行测试,而真实的测试又在一定程度上破坏了扬声器的真是状况;

(2)要了解扬声器的真是状况,其目的是为了实际的应用。而测试条件和实际的应用条件又存在较大差异。

而扬声器阻抗曲线的测试就不同,无须讲扬声器装在障板上或音箱上,也无须在消声室内进行,它守环境的影响较小。只要测试方法正确,结果必然是真确的。也就是必须用恒流法或恒压法进行测试,扬声器1M之内无反射物。

一、扬声器阻抗曲线的作用:


(1)求阻抗最大值,;

(2)求扬声器的品质因数;

(3)分析与扬声器的频响关系(阻抗曲线与频响曲线又一定的函数关系);

(4)阻抗曲线的小峰或小谷,与扬声器的折环的反谐既中频谷及振动系统的局部谐振相对应。而阻抗曲线的高频小峰,与扬声器频响曲线的高频峰相对应;

(5)可以反映扬声器结构的变化(如不同的音圈材料,加磁流体,加短路环……)

(6)反映小信号参数关系

二、扬声器阻抗曲线的分析:

如图下图,扬声器的阻抗不是一个恒定值,随着频率的变化,阻抗曲线也在变化。频率从20HZ开始,慢慢向高频变化,阻抗曲线慢慢上升,随着频率的上升,阻抗曲线出现一个峰。频率在升上,曲线又开始下降。到达某个频率,阻抗曲线下降到最低,频率又开始向上一直到20KHZ。


(1)扬声器阻抗曲线的这个峰对应的频率,就是扬声器的谐振频率Fs(共振频率Fo);

(2)扬声器阻抗曲线的这个峰值就是扬声器的最大阻抗Zmax .在谐振频率时扬声器的最大振幅,既音圈的位移最大;

(3)在扬声器阻抗曲线峰后的最低点的阻抗,是扬声器而定阻抗Ze(Zo)

(4)在扬声器阻抗曲线最小值后面还肯能有些上下波动,这是音盆折环反射的影响;

(5)从阻抗峰下降起,下降3DB,划一条横线,与阻抗曲线相交有两个点,分别是F1与F2 。

三、如何测量阻抗曲线

测量主抗曲线的发放很多,可以用专业的软件比如FINEComne,也可以用简单的设备阻抗测试方法如下图:


从图中我们可以看出,测量阻抗曲线的设备很简单,相信绝大数业界朋友,与DIY玩家都可以做的到。

四、阻抗曲线的实际应用

阻抗曲线对我们日常工作的帮助也是不用言论的,特别是在制作低音音箱的时候。我们在日常工作设计低音箱体时经常会碰到没有低音单元参数的情况,使得很多从业人员无从下手,不知改如何快速准确设计低音箱体,这时,我们就可以根据阻抗曲线分析中所得出的喇叭单元参数,在测出扬声器的直流电阻Re(Rv),利用以上参数,计算出扬声器的总品质因数Qts,器械Q值Qms,气Q值Qes ,以及等效容积VAS 。就可以在没有厂家提供的扬声器单元参数的情况下快速准确的设计出一个基本合适音箱。

设计出一个基本合适音箱后,在从新测试阻抗曲线,根据测试结果,就可以很快的调试出一个理想的低音箱体。

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